微生物培养技术及应用

高中生物选修微生物培养技术及应用的知识点总结，包括：培养基的配制、无菌技术、微生物纯培养、选择培养基、微生物的选择、培养微生物的数量测定、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。

微生物培养技术及应用

• 培养基的配制
  • 人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
  • 营养组成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐，此外还需要满足微生物生 长对pH、特殊营养物质以及O2 的需求。
  • ①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。 ②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。 (2)微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。 (3)微生物需要量最大的是碳源。能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。
  • 特殊需求 (1)培养乳酸杆菌时，在培养基中添加维生素。(2)培养霉菌时，一般将培养基调至酸性。 (3)培养细菌时，一般将培养基调至中性或弱碱性。 (4)培养厌氧微生物时，需要提供无氧的条件。
• 无菌技术
  • 消毒
    • 使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物(不包括芽孢和孢子)。
  • 灭菌
    • 使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物(包括芽孢和孢子)。
  • 注意：
    • ①作用原理是借助理化因素，通过使蛋白质变性来抑制微生物生命活动或杀死微生物。
    • ②最根本区别是芽孢和孢子是否灭活，灭菌能杀死芽孢和孢子，因而更彻底
  • 目的
    • (1)可防止实验室的培养物被其他微生物污染。
    • (2)有效避免操作者自身被微生物感染。
• 微生物纯培养
  • 概念:由一个单一个体繁殖所获得的微生群体成为纯培养物，获得纯培养物的过程
  • 酵母菌的纯培养
    • 原理：设法在培养基上得到由单个微生物繁殖形成的纯培养物（单菌落）
    • 方法：平板划线法
    • 过程
      • 制备培养基
        • 配置培养基
        • 灭菌：将配制好的培养基转移至锥形瓶，加棉塞，包上牛皮纸，如图所示，后放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌，培养皿包扎后放入干热灭菌箱内灭菌。
        • 倒平板
          • 待培养基冷却到50℃，在酒精灯火焰旁附近操作
      • 接种和分离酵母菌
        • 平板划线法
        • 培养酵母菌：待菌液被培养基吸收，将接种后的平板和一个未接种的平板倒置，放入28 ℃左右恒温箱中培养24～48 h。
    • 培养未接种的培养基的目的
      • 可用来判断培养基是否被污染。
• 选择培养基
• 微生物的选择培养
  • 实验室中筛选微生物的原理：：人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度、pH 等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。
  • 配方的设计： ①原理：分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解产生NH3。 ②培养基配方设计：以尿素为唯一氮源的选择培养基。
  • 稀释涂布平板法
    • ①系列梯度稀释操作。
    • ②涂布平板操作。
      • a．取菌液：取0.1_mL 菌液，添加到培养基表面。 b．涂布器灭菌：取出浸在酒精中的涂布器，放在火焰上燃烧，酒精燃尽后，冷却涂布器。 c．涂布过程：用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，涂布时可转动培养皿，使菌液分 布均匀。
  • 培养：待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入恒温培养箱中培养，观察。
  • 计算公式:每克样品中的活菌数＝ 某一稀释度下平板上生长的平均菌落数\涂布平板时所用的稀释液的体积mL×稀释倍数
  • ①统计依据：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 ②操作 a．一般选择菌落数为30～300 的平板进行计数。 b．选用一定稀释范围的样品液进行培养，在同一稀释度下，应至少对3 个平板进行重复计数，然后求出平均值。 5、计数结果：由于当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，计算结果比实际值偏小。
• 微生物的数量测定
  • 稀释涂布平板法
  • 显微镜直接计数
    • 原理：此法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定体积的样品中微生物的数量。
    • 计算公式：每毫升原液所含细菌数＝每小格平均细菌数×400×10 000×稀释倍数
    • 统计的结果一般是活细菌和死细菌的总和，计算结果比实际值偏大
• 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
  • 分离菌种的原理：以尿素为唯一氮源的选择培养基上，只有能产生脲酶的微生物才能分解尿素。
  • 实验结果分析